分析化学分子印迹与电化学课件.ppt

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1、分子印迹与电化学分子印迹技术分子印迹与电化学第六小组分子印迹技术分子印迹技术（molecularimprintingtechnique，MIT）是近年发展起来的一门结合高分子化学、材料科学、化学工程及生物化学的交叉学科技术。原理：指以特定的分子为模板,制备对该分子有特殊识别功能和高选择性材料的技术.(指为获得空间结构和结合位点上与某一分子(模板分子)完全匹配的聚合物的实验制备技术。)它被形象的描述为制造“分子钥匙”的“人工锁”的技术原理：(1)首先以具有适当功能基的功能单体与模板分子结合形成单体—模板分子复合物(2)选择适当

2、的交联剂将功能单体互相交联起来形成共聚物，从而使功能单体上的功能基在空间排列和空间定向上固定下来；(3)通过一定的方法把模板分子脱去，这样就在高分子共聚物中留下一个与模板分子在空间结构上完全匹配并含有与模板分子专一结合的功能基的三维空穴。这个三维空穴可以选择性的重新与模板分子结合，即对模板分子具有专一性识别作用。Pre－arrangementExtractionPolymerization分子印迹技术的基本原理分子印迹技术分子印迹技术分子印迹技术分类依据：模板分子和聚合物单体之间形成多重作用点方式的不同分类a.共价键法（预组

3、装方式）结合方式：可逆共价键优点：空间精确固定排列b.非共价键法（自组装方式）结合方式：非共价键优点：简单易行模板容易除去近似天然1.预定性，即它可以根据不同的目的制备不同的MIPs，以满足各种不同的需要2.识别性，即MIPS是按照模板分子定做的，可专一地识别印迹分子。特点3.实用性即高度稳定性c.牺牲空间法分子印迹技术的应用一.分子印迹在生物学上的应用色谱分离——生物大分子、小分子的分离提纯生化分离二.分子印迹在分析化学上的应用三.分子印迹技术在有机化学上的应用——模拟酶催化、固相萃取四.在天然产物化学及医药学上的应用——

4、临床药物手性分离分析a.环境污染物的富集、检测b.电化学传感器c.色谱分离——样品处理和手性物质分离分子印迹技术在分析化学上的应用印迹聚合物的农药：硫丹[43]、三嗪类除草剂[44]、有机磷酸酯类杀虫剂[45]等。环境样本中重金属离子的检测：表面印迹在合成金属离子的分子印迹聚合物较为常用，具体见下表一些环境污染物，如多环芳烃（PAHs）[46]、内分析干扰素雌酮、17β-雌二醇、炔雌酮[47]等、染料孔雀石绿[48]等，也可用分子印迹方法进行检测、净化。2010年分子印迹技术在分析化学方面应用的部分相关文献电化学传感器电化学

5、传感器是近几年来分子印技术发展的一个重要方向。2.工作原理：通常用MIP作为传感器设备的识别元件固定在传感器与被分析物的界面。被分析物在识别元素上的键合过程经传感器转变为电讯号再放大。它既可以成膜也可以制成多孔的珠填于柱中。分子印迹电化学传感器按照响应信号的形式主要分为：电位型、电导型、电流型、电容/阻抗型和压电型特点具有很高的灵敏度具有很高的选择性稳定性好下面分别介绍一下各种传感器优点（1）当底物中存在其他具有具有电化学活性的物质是，无需进行前处理（2）强酸、强碱、重金属等因素不会对分子识别特性产生显著影响，即使在有机介质

6、中，传感器的火星也不弱，稳定性很高检测范围0.1~10mg/L适用于比较苛刻的化学检测环境电流型传感器工作原理：根据印迹分子的浓度与固定电位下的响应电流的大小来直接或间接测定待测物缺点:只适于测定有电活性的物质，没有电活性的物质需加电活性物质作为电化学信号探针电位型分子印迹电化学传感器工作原理：是以离子的电极位为测定信号的一类电化学传感器优点：可以避免将模版分子从模相中除去，以及目标分子不需要扩散进入模相，因此印迹分子的大小不制。应用：Javanbakht等[36]以甲基丙烯酸作为功能单体，以乙二醇双甲基丙烯酸酯作交联剂，制

7、备了羟嗪分子印迹电位型传感器，用以检测血液中的羟嗪。该传感器检测的线性范围为（1.0×10－6）～（1.0×10－1）mol/L，检出限为7.0×10－7mol/L，响应时间短（小于15s），而且十分稳定，可以保存5个月。电导型分子印迹电化学传感器工作原理：基于电导转换原理设计的，主要是利用被测定分子与印迹膜键合后引起的导电性能变化来确定被测物的含量优点：分子印迹膜电导检测模式、响应及平衡迅速，测试方法简单；而且分子印迹膜不需要经过复杂的程序固化在某种探头表面缺点：在传感器制造中膜的制备和冲洗对其性能影响较大，因为微量杂质存

8、在对电导都有影响电容/阻抗型分子印迹电化学传感器优点：主要是无需加入额外的试剂或标记，而且灵敏度高，操作简单，价格低廉，超薄膜的制备、自组装单层的构造及其绝缘性能是制造这种电容型传感器的关键分子印迹电化学传感器主要由信号转换装置和分子印迹敏感膜组成。信号转换装置要去能检测印迹膜对目标分子的